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6 Z. Y; T- t9 ] ^& R f “把科学带回家”所有
1 D8 R) _( D: |0 W 撰文 七君 S/ ?# ~! g% S) r# V
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美国花样游泳运动员 Anita Alvarez 在今年的世界游泳锦标赛上在泳池里晕倒。图片来源:AFP-JIJI / O Z9 b% K+ j9 ~% {0 C' \
最近一则新闻上了国内外各大媒体的头条。在今年6月的世界游泳锦标赛上,美国花样游泳运动员 Anita Alvarez 在泳池中晕厥,她的教练 Andrea Fuentes Fache 发现状况不对后迅速将她救起。
0 F% R+ G5 q. S2 k% g5 h 不知道大家注意到一个细节没有:这个运动员并没有吐泡泡,也就是说她在水下晕厥后并没有呼吸。这也太可怕了吧,不呼吸岂不是会缺氧而死? 2 s8 a7 y! c' Q* q4 U
实际上,这是人体在水下的一种自动化保护机制,而比这种保护机制更可怕的则是这位运动员昏迷的原因。 9 i9 r) g* k+ ]# w7 f T8 M
先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。 ( ?; ~7 x' X+ F$ p- S; h
喉痉挛的主要作用是防止你在水下自主呼吸,因为肺部进水比短暂缺氧更致命。喉痉挛是不由自主的,不受意识控制,而在无意识的情况下也会发生喉痉挛。
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喉痉挛发生时,气管因为声带(那个小洞)闭锁而被封上了。图片来源:Mooncat Publications $ c1 @) J& O) e1 Q) Y' I2 A
那么,什么情况下会发生喉痉挛? & T1 ^ Z* b$ T4 H: [6 A
触发喉痉挛的条件一般是声带进水。当然了,声带进血或异物(比如手术插管),或者服用某些药物(如氯胺酮)时也会引发喉痉挛。
/ J/ p# c/ V* l2 N* i5 D6 g 那么,如果一直没有人救会怎样呢? 7 _4 }/ ^2 G) j* E0 i8 f o, F% O0 r
喉痉挛一般持续不到1分钟,在喉痉挛后期,人体消耗完了所有的氧气,此时喉痉挛消失,身体会出现一次孤注一掷的自救式呼吸。如果这个时候溺水者还在水下那就会遭遇不幸。实际上,大约10%的溺水者死于喉痉挛。 , u; e2 A0 k2 i6 i7 ^5 Q
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所以第二个问题就来了,作为专业运动员,她怎么会不知道自己喘不上气了呢? . Y3 [7 }6 \' y7 }: e
实际上,这个选手很可能发生了在专业人士身上常见的浅水昏迷(shallow water blackout)。 ' J6 f4 @9 V) I/ m5 G( ^
潜水员从水下深处回到水面的过程中常发生昏迷,“浅水昏迷”的名字就是这么来的。浅水昏迷的主要原因是缺氧,因此也叫缺氧昏迷(Hypoxic Blackout)。 6 _8 l9 M# ]8 ~% H9 Q
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图片为演员示意。图片来源:wikiwand # I7 m; |( [ b$ }
从水下上升到水面的过程中,血液中氧气的分压降低,因此潜水员会缺氧昏迷。那么一直在水面附近游泳的人怎么会发生浅水昏迷呢? ( X$ Y4 V8 _0 A. B
运动员发生浅水昏迷是因为闭气太久,这就是为什么浅水昏迷常发生在专业潜水员和游泳健将身上,普通人反而不容易发生浅水昏迷。 , n% c, I6 C V, W2 U
浅水昏迷预防组织(Shallow Water Blackout Prevention)介绍,即使是专业游泳运动员、海豹突击队队员、以潜水为生的渔夫都难逃浅水昏迷的魔咒。
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你可能觉得奇怪,一个人,尤其是训练有素的游泳健将难道不知道自己缺氧了吗? $ @1 c8 `8 ^! r1 R
是的,其实你意识不到自己缺氧了,因为让人有呼吸冲动的是血液中过高的二氧化碳浓度,而不是过低的氧气浓度。 8 t/ Y- W8 o# }1 a5 |. @2 R+ w( X
一般情况下,随着体内氧气浓度的降低,二氧化碳浓度会相应上升。因此在憋气一段时间后,由于二氧化碳浓度过高,你会感觉必须要换气。
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$ {) K" ~) o3 L9 i2 `" i. f 正常情况下,憋气(蓝色区间)时间越久,血液中氧气(红色)浓度越低,而二氧化碳(蓝色)浓度越高,二氧化碳的高浓度促发呼吸反射。图片来源:wikiwand
! K4 H4 l/ ~+ V. \/ K4 s7 D 但是在专业游泳运动员身上则是另一种情况了。专业选手必须要接受高强度的间歇性低氧训练。在经历了长久的憋气训练后,他们可以在下水前进行过度换气(hyperventilate),也就是大量排出二氧化碳,让血液中的二氧化碳降到很低的水平,即获得低碳酸血(hypocapnia)。
4 a) T: f0 u0 b6 O0 f 而由于过度换气,在潜水时,他们体内积聚的二氧化碳的水平保持在相对低位,但氧气却被提前消耗完了,这就是浅水昏迷趁虚而入的好时机。 8 _6 N3 A# Y* B% S; ?6 J1 W
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专业人士潜水前若过度换气,那么在二氧化碳(蓝色)触发呼吸反射前(蓝色区间),血液中氧气(红色)浓度就会到达警戒值(红点),诱发昏迷(红色区间)。图片来源:wikiwand 7 ?4 h% d+ t$ b7 Y8 V
浅水昏迷发生时没有任何征兆。更诡异的是,人体不但不会对缺氧感到恐惧,有些人甚至还会在缺氧时感到一种诡异的快感。美国联邦航空管理局(FAA)指出,一些人在缺氧的情况下会感到很幸福,觉得自己一切都好,虽然他们此时的认知能力连说出自己的名字也做不到。
' k( `$ k- T; |9 R ?( } 这就是为什么,发生浅水昏迷的人不但不知道自己缺氧,甚至有可能在快感的驱动下持续闭气。
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; l/ L8 Q. a) @4 p6 H. N$ G 因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia - w' x) U4 P, o0 @
更可怕的是,浅水昏迷的杀人速度比一般溺水快多了。一般的溺水者在6-8分钟后才会出现脑损伤和死亡。但是浅水昏迷发生后,离脑损伤只有大约2分半的时间。 1 a! `/ `( C2 s2 X! V
大家可以感受一下在2019年的某次国际自由潜水比赛上,这些运动员身上浅水昏迷的发生速度有多么快,多么无情,多么无理取闹:
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+ p% F! H" j* b: _" g 2019年的某次自由潜水比赛上不少选手发生了浅水昏迷。图片来源:valerio.l105 ) R [3 W" w% M6 W
你看,这些职业选手在众多救援人员的看护下,在游泳池里发生浅水昏迷都如此惊悚了,更不要说独自逞强时的意外了。
+ B5 `/ q% R/ [: J# S 浅水昏迷方面的专家、Aquatic Safety Research Group(水中运动安全研究组织)的创立者、美国医生 Tom Griffith 指出,浅水昏迷是专业游泳运动员溺水的第一大原因,而死于浅水昏迷的大多是健康的年轻人。
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3 g8 h' E& m# _" A/ }, I0 M 图片来源:wikimedia ( X$ y& v8 f7 L! Q
虽然在专业游泳和潜水课上老师可能会提到这个危险,但是大多数普通人对此毫不知情。 , w3 v+ e: ]! y
当然,这一点也不能怪大家。虽然人类划水的历史可以追溯到…人类成为人类之前,但是关于浅水昏迷的记录却令人意外地年轻。可能古人无法将浅水昏迷和普通溺水区别开来吧。
0 Q, M, E! E) q6 ~2 ]$ ] Griffith 表示,浅水昏迷的最早记录只能追溯到20世纪50年代,而直到20世纪80年代这个现象才在圈内人士中逐渐普及开来,而到了千禧年左右,浅水昏迷才开始大众的视野。
0 O5 C; F6 \+ o% ~ 总之你现在明白了吧,人是有可能憋死自己的,而且还是在不自觉的情况下。
) i* F; S3 x4 ~" h- Q2 S 溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多 % Q: J# ]6 _& p1 f( C! M8 r8 T
封面来源:AFP-JIJI
4 D* G9 h ^) }+ H, c/ L. J 参考资料:
; p f+ K, E) B6 D$ l' C0 i2 y https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS
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